• 제목/요약/키워드: 반응표면계획법

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반응표면법을 이용한 양항력형 수직축 풍력발전기 블레이드의 구조 최적 설계 (Structural Optimization for Hybrid Vertical-Axis Wind Turbine Blade using Response Surface Method)

  • 소기성;최찬웅;이동철;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권11호
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    • pp.1331-1337
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    • 2013
  • 본 논문에서는 반응표면법을 이용하여 양항력형 수직축 풍력발전기 블레이드의 구조 최적설계를 수행하였다. 선행연구의 구조해석 결과를 살펴보면 양항력형 수직축 풍력발전기 블레이드가 항복강도 이상의 응력이 발생하였으므로, 구조적 안전성을 확보하고자 최적화 기법을 적용한 구조설계를 재수행하였다. 이를 위해 먼저 블레이드에 발생하는 응력에 큰 영향을 주는 설계인자를 선정하였다. 이에 실험계획법 기반 반응표면법을 적용하였다. 목적함수 및 제한조건은 각각 중량 및 허용응력으로 설정하였다. 또한 중량 및 응력에 대한 설계인자의 영향을 평가하기 위한 민감도 해석을 수행하였다. 이러한 과정을 통해 양항력형 수직축 풍력발전기 블레이드의 구조 최적 설계를 수행하였다.

반응표면법을 이용한 연료전지 분리판의 최적설계 (Optimization of the Plate in a Fuel Cell Using the Response Surface Method)

  • 한오현;박정선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.510-515
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    • 2004
  • A proton exchange membrane fuel cells(PEMFC) operate at low temperature, allowing for faster startups and immediate response to change in the demand for power, and also deliver high power density. To maximize economical efficiency in PEMPC, it is necessary to the optimization. Response surface method(RSM) has non-gradient and fast convergency characteristics. Sampling points are extracted by design of experiments using Central Composite Method. In this paper, it is shown that the optimization is required for the design study of the PEMFC.

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반응표면분석법을 이용한 세탁기의 최적설계 (Optimal Design of a Washer using a Response Surface Method)

  • 한형석;김태영;박태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권11호
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    • pp.1871-1877
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    • 1999
  • An optimal design method using a response surface method for dynamic characteristics of a washer is presented. The proposed method uses the design of experiment and a computer model is used for the experiment. The value of the cost function is estimated using a computer model for each case of the design variable variation. An orthogonal array is used to obtain best cases to be considered with minimum number of experimentation. Using these experimental values, optimal design is performed using a response surface method. The method used in this paper can be applied to any complicated mechanical systems that can be modelled and analyzed by a computer program. The method is applied to the design of dynamic characteristics of a washer.

반응표면법을 이용한 축류 압축기의 동익형상 최적설계 (Optimization of A Rotor Profile in An Axial Compressor Using Response Surface Method)

  • 송유준;이정민;김윤제
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.16-20
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    • 2016
  • Design optimization of a transonic compressor rotor(NASA rotor 37) was carried out using response surface method(RSM) which is one of the optimization methods. A numerical simulation was conducted using ANSYS CFX by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier Stokes(RANS) equations. Response surfaces that were based on the results of the design of experiment(DOE) techniques were used to find an optimal shape of blade which has the maximum aerodynamic performance. Two objective functions, viz., the adiabatic efficiency and the loss coefficient were selected with three design configurations to optimize the blade shape. As a result, the efficiency of the optimized blade is found to be increased.

d-q축 등가회로 해석기법을 이용한 180 W급 IPMSM 설계에 관한 연구 (A Study of Design for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor by using d-q Axis Equivalent Circuit Method)

  • 김영균
    • 한국자기학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • 본 논문은 압축기 구동용 180 W급 매입형 영구자석 동기 전동기의 설계에 관하여 기술하였다. 먼저 전동기의 초기설계는 d-q 등가회로 모델을 이용한 해석기법을 이용하여 전동기 파라메타범위를 선정하고 이를 만족하는 초기형상을 도출하였다. 그리고, 전동기의 토크 리플을 저감하기 위해서 최적설계를 수행하였다. 최적설계는 실험계획법과 반응표면법을 이용하였으며, 끝으로 설계결과에 대한 타당성은 실험을 통해서 검증하였다.

Chitosan으로부터 균일 산 촉매를 이용한 Ethyl Levulinate의 합성 (Synthesis of Ethyl levulinate from Chitosan Using Homogeneous Acid Catalyst)

  • 정귀택;김성구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권2호
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    • pp.266-272
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    • 2020
  • 본 연구에서는 갑각류의 껍질로부터 추출한 chitosan으로부터 황산을 촉매로 사용하여 가수분해 및 에스테르화 반응과 반응표면분석 실험계획법을 적용하여 화학 원료 및 연료로 사용 가능한 ethyl levulinate의 생산 가능성을 조사하였다. 반응물 중 수분함량의 영향을 조사한 결과, chitosan의 가수분해와 동시에 탈수반응과 ethyl levulinate로의 에스테르화와 반응은 5% 수분함량에서 가장 높았다. 반응표면분석 실험계획법을 이용하여 반응인자를 최적화한 결과, 200 ℃, 3.19% chitosan, 0.49M 황산 촉매, 5% 수분함량(95% 에탄올 용매), 그리고 58분의 반응조건에서 30.1%의 ethyl levulinate의 생성 수율을 얻었다. 또한, ethyl levulinate의 생성 수율은 반응의 가혹도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 chitosan이 화학 원료 및 연료의 생산에 사용될 수 있는 바이오매스로서의 잠재력이 있다고 판단된다.

반응표면분석법을 이용한 자성기반 가중응집제의 응집조건 최적화 (Optimizing Coagulation Conditions of Magnetic based Ballast Using Response Surface Methodology)

  • 이진실;박성준;김종오
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.689-697
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    • 2017
  • 자성기반 가중응집제를 적용한 새로운 응집/침전법을 정수처리공정에 적용하기 위한 기초연구로써 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 반응에 큰 영향을 주는 것으로 알려진 pH, 일반 응집제 사용량, 가중 응집제 사용량에 관한 최적의 반응조건을 도출하고자 하였다. 이때, 일반 응집제는 Poly aluminium chloride (PAC)를 사용하였고 가중응집제는 Magnetite 기반의 자성체를 사용하였으며, Kaolin으로 제조한 합성원수를 Jar-tester를 이용하여 응집실험을 실시하였다. 사전에 Box-Behnken design에 의하여 계획된 17가지 실험조건으로 상기 3개의 독립변수들이 반응변수(탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도)에 미치는 영향과 최적 반응을 유도하기 위한 독립변수의 최적치를 얻고자 하였다. 실험 후에는 2가지 반응변수의 이차 회귀모델을 도출하였으며, 이를 이용하여 독립변수와 반응변수 간의 상관관계를 도출하고자 반응표면분석을 실시하였다. 반응표면 분석결과 탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도에 대한 $R^2$값은 0.9909, 0.8295이었고 두 가지 반응변수를 모두 고려한 최적의 반응조건은 pH 7.4, PAC 사용량 38 mg/L, 가중응집제 사용량 1,000 mg/L이었으며 이때 탁도 제거율 97%, 평균 침강속도가 35 m/h 이상의 효율에 도달하였다.

반응표면분석법을 이용한 LED Die Bonding 공정능력 최적화 (Process Capability Optimization of a LED Die Bonding Using Response Surface Analysis)

  • 하석재;조용규;조명우;이광철;최원호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4378-4384
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    • 2012
  • LED 칩 패키징에서 다이 본딩은 웨이퍼에서 분할된 다이를 리드 프레임에 접착제로 고정시켜 칩이 다음 공정을 견딜 수 있는 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 본 논문에서는 PLCC 구조 LED 패키지 프레임에 소형 제너 다이오드를 부착하는 다이 본딩 공정능력의 최적화를 위하여 공정에 영향을 미치는 여러 인자를 분석하여 반응표면분석법을 적용하여 그 결과를 도출하였다. 인자를 분석하여 5인자 3수준 4반응치를 고려하여 실험계획법을 수립하였으며, 그 결과 모든 반응치의 목표를 만족하는 최적 조건을 확보할 수 있었다.

실험계획법을 이용한 세라믹 허니컴의 굽힘강도평가 (Evaluation of Bending Strength for Ceramic Honeycomb Using Design of Experiments)

  • 김종규;백석흠;조석수;신순기;주원식
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.379-384
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    • 2006
  • 본 연구에서는 세라믹 담체의 기본 성능인 파단계수에 미치는 시험편 치수와 시험 방법의 영향을 평가한 것이다. 중심합성계획에 의해 시험편 치수와 4점 굽힘 시험조건을 설계변수로 선정하여 실험을 수행하고 반응표면법을 이용하여 파단계수에 대한 회귀모델을 구성하였다. 치수효과는 반응표면모델에서 최소 및 최대값의 비를 치수 수정계수로 정의하여 세라믹 담체의 강도 설계에 필요한 파단계수를 제안하였다.

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반응표면법을 이용한 폐자동차 범퍼 파쇄물의 색채선별공정 최적화 연구 (Optimization of Color Sorting Process of Shredded ELV Bumper using Reaction Surface Method)

  • 이훈
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권2호
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    • pp.23-30
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    • 2019
  • 폐자동차 범퍼 파쇄물 재활용을 위하여 색채선별법을 도입하였다. 색채선별법은 기존의 비중, 입도 차이에 의한 선별이 어려운 물질을 색상 차이를 이용한 카메라와 영상 분석기법으로 분리하는 선별법이다. 본 연구에서는 반응표면법 중 BBD (Box-Behnken Design)를 적용하여 실험을 계획하고 최적 조건을 도출하였다. 색채민감도, 피드투입량 및 입자크기의 영향을 분석하였으며, 회귀분석과 통계적인 방법에 기초하여 2차 반응 모델을 획득하였다. $R^2$ 및 p-value는 각각 99.56%, < 0.001로 타당하였으며, 추정된 최적조건은 색채민감도 32%, 피드투입 200 kg/h, 입자크기 33 mm 조건에서 94.1%의 회수율이 나올 것으로 예측하였다. 실제 실험을 통한 회수율은 93.8%로 나타나 해당 모델이 적절함을 확인하였다.